Journal of Climate publiceerde vorige maand een nieuwe analyse van de hoeveelheid warmte die de oceanen hebben opgenomen in de afgelopen periode van ruim zestig jaar. In het verleden werd wel eens gezegd dat zo’n onderzoek over de warmte-inhoud van de oceaan ging, maar eigenlijk is dat niet zo handig. Het gaat over de verandering van de warmte-inhoud, en dat is hetzelfde als de warmte-opname. Het artikel draait vooral om een verbeterde statistische analyse van de beschikbare informatie. Aan een beschrijving daarvan waag ik me niet. Ik houd het bij enkele opmerkelijke punten.
Oceanograaf en klimaatwetenschapper Lijing Cheng van de Chinese Academie van Wetenschappen is eerste auteur van het nieuwe artikel. Hij is een van de specialisten op dit onderwerp in de wereld. Zijn instituut onderhoudt een webpagina met de actuele gegevens over warmte-opname door de oceanen. De overige vier auteurs zijn Amerikanen en eveneens bekende namen in de klimaatwetenschap. Ze zijn allemaal al wel eens in de een of andere hoedanigheid voorbijgekomen op dit blog, vanwege hun bijdrage aan interessant onderzoek: Grant Foster (ook bekend als blogger Tamino), Zeke Hausfather, Kevin Trenberth en John Abraham.
In zekere zin is de warmte-opname door de oceanen veruit het grootste gevolg van de toename van de hoeveelheid broeikasgassen. Simpelweg omdat het water in de oceanen veel meer warmte op kan nemen dan het land of de atmosfeer. Zoals bekend zorgt het versterkte broeikaseffect ervoor dat de aarde minder warmte uitstraalt dan er aan zonlicht binnenkomt. Omdat de energiebalans niet in evenwicht is, vindt er een accumulatie van energie plaats in het klimaatsysteem. Van die extra warmte belandt zo’n 90% in de oceanen. Dat wij klimaatverandering niet zozeer als accumulatie van energie zien, maar als opwarming van het aardoppervlak en de atmosfeer, komt omdat dat de veranderingen zijn die wij direct ervaren en die we relatief eenvoudig kunnen meten. Overigens stijgt de temperatuur van het landoppervlak wel sneller dan die van de oceanen, ook al nemen die het overgrote deel van de warmte op. Dat komt doordat de warmte veel dieper doordringt in water dan in land.
Maar de energieboekhouding van de aarde draait vrijwel volledig om de oceanen. Vandaar de wetenschappelijke interesse hiervoor. Het is niet zo eenvoudig om een redelijke nauwkeurige schatting te maken, omdat daar informatie voor nodig is over de opwarming van diepere lagen van de oceaan. Vanaf 2005 zijn er ruim voldoende meetgegevens. Het Argo-programma met automatische boeien die tot 2000 meter diepte meten was toen goed op gang gekomen. Voor de voorafgaande periode moet men het doen met beperktere informatie. In 2014 vermoedden wetenschappers al dat de schattingen voor die periode waarschijnlijk te laag waren, omdat men aan de voorzichtige kant bleef over gebieden waar maar weinig informatie over was. Het welbekende ‘erring on the side of least drama’. Cheng constateert dat het vermoeden juist is gebleken: de schattingen zijn sindsdien naar boven bijgesteld. De warmte-opname was in het verleden dus groter dan werd gedacht, maar toch blijft er ook met de nieuwste gegevens een behoorlijke versnelling over.
De versnelling vond, blijkt uit de analyse van Cheng, vrijwel volledig plaats in een periode van ongeveer twintig jaar, vanaf de vroege jaren ‘80 tot ongeveer 2000. In de periode ervoor en erna was de snelheid van opwarming vrij constant. Waarom de versnelling is samengebald in die relatief korte periode is niet zo makkelijk te verklaren. Volgens het artikel kunnen vulkaanuitbarstingen de verschillen in snelheid van opwarming voor een deel verklaren. Mij lijkt het niet onaannemelijk dat de afname van de menselijke uitstoot van aerosolen ook bijdroeg aan de versnelling vanaf begin jaren ‘80. Het is in elk geval een sprankje goed nieuws, voor wie daar behoefte aan heeft. In de afgelopen twintig jaar is het niet steeds sneller op gaan warmen. Maar meer dan een sprankje is het niet: om de doelstellingen van Parijs te halen zal de warmte-opname in een behoorlijk tempo terug moeten naar nul.
Niet overal in de oceaan is de warmte-opname even groot. Op sommige plaatsen is er zelfs afkoeling. In de noordelijke Atlantische Oceaan, bijvoorbeeld. De afkoeling in dat gebied is al een aantal jaren onderwerp van wetenschappelijk onderzoek. De rest van de Atlantische Oceaan neemt juist relatief veel warmte op. De verschillen in opwarming hangen vermoedelijk samen met stromingspatronen aan het oceaanoppervlak en met de uitwisseling tussen oppervlak en diepere oceaanlagen, die niet overal even groot is. De afbeelding hieronder laat dit zin. Gebieden waar de warmte-opname niet statistisch significant is zijn zwart gestippeld.
Klimaatverandering 